Kuzey Adana Havzası kaliş çökellerinin fiziko-mekanik özelliklerinin incelenmesi

Investigation of the physico-mechanical properties of the caliche deposits in the Northern Adana Basin

Özet

Yağışın buharlaşmadan daha az olduğu kurak ve yarı kurak iklim koşullarına ait tipik oluşumlardan biri kaliş çökelleridir. Kuzey Adana Havzası'ndaki kaliş çökelleri bu oluşumlara iyi bir örnek teşkil etmektedir. Üzerinde yaygın bir kentsel yapılaşmanın da olması, heterojen sedimantasyon ürünü olan bu birimlerin jeoteknik açıdan önemini arttırmaktadır. Bu çalışmada kaliş çökellerinin fiziko-mekanik özellikleri, yapılan arazi incelemeleri ve laboratuvar çalışmalarıyla incelenmiştir. Kaliş çökelleri, inceleme alanı içerisinde zemin özelliği gösteren yumuşak kaliş ve yumuşak kaya özelliği gösteren karbonat kabuk kaliş kısımlarından oluşmaktadır. Zemin sınıflarına bakıldığında; yumuşak kalişlerin CH, MH, CL ve ML türü ince taneli zemin litolojileri ile ilişkili oldukları görülmektedir. Bu çalışmada; karbonat kabuk kaliş birimi, mikroskopik ve fiziko-mekanik özelliklerine bağlı olarak, KKK-ÇK (çakıllı kaliş), KKK-BK (beyaz kaliş) ve KKK-KK (kırmızı kaliş) olmak üzere üç gruba ayrılarak incelenmiştir. Kaya özelliği gösteren bu birimlerin tek eksenli sıkışma dayanımları 1.2 ile 5.5 MPa, elastisite modülleri 0.22 ile 0.95 GPa, doğal birim hacim ağırlıkları 18.7 ile 21.7 kN/ m3, ağırlıkça su emme kapasiteleri % 4.50 ile 15.0 ve gözeneklilik değerleri % 10.0 ile 27.5, Hem arazi çalışmaları, hem deneysel çalışmalar kaliş çökellerinin yapılaşma açısından üzerinde durulması gereken bir zemin türü olduğuna işaret etmektedir. 1998 Ceyhan depreminde Adana ili içerisinde yapısal hasarların büyük bir kısmının bu birimler üzerinde meydana gelmesi, mühendislik açısından bu birimlerin önemini daha da artırmaktadır.

Abstract

Caliche deposits are the typical units in areas with arid and semi-arid climatic conditions with rainfalls less than evaporation prevail. The caliche deposits of the Northern Adana Basin are a good example of such, an environment. Widespread urbanization over these units has made them more important to study their geotechnical properties. This study aims to investigate engineering properties of the caliche deposits through field and laboratory studies. The caliche deposits are divided into two categories: soft caliche (soil) and hard caliche (carbonate crust caliche). Soft caliche is further connected with ÇH, MH, CL, and ML soil classes. In this study, carbonate crust caliche deposits are sub-divided into three different categories, depending on their microscopic andphysico-mechanical properties; namely, KKK-ÇK (caliche with gravel), KKK-BK (white caliche) and KKK-KK (red caliche). It is found that uniaxial compressive strength ranges from 1.2 to 5.5 MPa, whereas elastic modulus fall within the 0.22 — 0.95 GPa range. Their unit weights vary between 18.7 and 21.7 kN/m3, while absorption by weight ranges from 4.5 to 15.0% and porosity is between 10 and 27.5 %. The field investigations and laboratory studies conducted within the scope of this study revealed that the caliche deposits may be a problematic type of soil for urbanization. Most of the damage in the province of Adana, caused by the 1998 Ceyhan earthquake, occurred over this type of units and due to this the significance of the caliche increases in terms of engineering and urban development.